《風力發(fā)電機組+功率特性測試gbt+18451.2-2021》詳細解讀

《風力發(fā)電機組功率特性測試gb/t18451.2-2021》詳細解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術語和定義4符號和單位5功率特性方法概述6功率特性測試的前期準備contents目錄6.1概述6.2風電發(fā)電機組與電氣連接6.3測試場地7測試設備7.1電功率7.2風速7.3風向contents目錄7.4空氣密度7.5風輪轉速和槳距角7.6葉片狀況7.7風力發(fā)電機組控制系統(tǒng)contents目錄7.8數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)8測量程序8.1概述8.2風力發(fā)電機組運行8.3數(shù)據(jù)采集8.4數(shù)據(jù)篩選contents目錄8.5數(shù)據(jù)庫9導出結果9.1數(shù)據(jù)規(guī)格化9.2測試功率曲線的確定9.3年發(fā)電量(AEP)9.4功率系數(shù)10報告格式contents目錄附錄A(規(guī)范性附錄)測試場地風力發(fā)電機組和障礙物影響評估附錄B(規(guī)范性附錄)測試場地地形評估附錄C(規(guī)范性附錄)場地標定程序附錄D(規(guī)范性附錄)測量不確定度評定contents目錄附錄E(資料性附錄)區(qū)間法確定測量不確定度的理論基礎附錄F(規(guī)范性附錄)風速計風洞校準規(guī)程附錄G(規(guī)范性附錄)測風塔設備安裝附錄H(規(guī)范性附錄)小型風力發(fā)電機組的功率特性測試附錄I(規(guī)范性附錄)杯式風速計和聲波風速計分級contents目錄附錄J(規(guī)范性附錄)杯式風速計和聲波風速計評估附錄K(規(guī)范性附錄)風速計現(xiàn)場比對附錄L(規(guī)范性附錄)遙感技術的應用附錄M(資料性附錄)基于湍流強度的功率曲線數(shù)據(jù)規(guī)格化附錄N(資料性附錄)風向傳感器的風洞校準程序附錄O(資料性附錄)寒冷氣候下的功率特性測試contents目錄附錄P(資料性附錄)風切變規(guī)格化程序附錄Q(資料性附錄)考慮風轉向的風輪等效風速定義附錄R(資料性附錄)多風力發(fā)電機組測試不確定度的考慮附錄S(資料性附錄)桁架測風塔的桅桿氣流畸變校正參考文獻011范圍涵蓋內容本標準規(guī)定了風力發(fā)電機組功率特性測試的條件、方法、數(shù)據(jù)處理和測試報告等方面的要求。01適用于陸上和海上風力發(fā)電機組的功率特性測試，包括但不限于水平軸和垂直軸風力發(fā)電機組。02涉及測試過程中的安全要求、測試設備、測試程序、數(shù)據(jù)采集與處理等方面。03適用于已運行風力發(fā)電機組的定期性能評估測試?？蔀轱L力發(fā)電機組制造商、運營商、認證機構等提供測試指導。適用于新安裝風力發(fā)電機組的驗收測試。適用范圍不適用范圍本標準不適用于風力發(fā)電機組其他性能（如機械性能、電氣性能等）的測試。對于特定類型或特殊設計的風力發(fā)電機組，可能需要根據(jù)具體情況制定附加的測試要求。022規(guī)范性引用文件國家標準《風力發(fā)電機組設計要求》（GB/TXXXX.X-XXXX）該標準規(guī)定了風力發(fā)電機組設計的通用要求，包括機組結構、電氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等方面的內容。《風力發(fā)電機組安全要求》（GB/TXXXX.X-XXXX）此標準明確了風力發(fā)電機組在運行和維護過程中應滿足的安全條件，涉及風電機組的機械安全、電氣安全、防雷保護等。《風力發(fā)電機組功率特性測試方法》（XXX/TXXXX-XXXX）《風力發(fā)電機組驗收規(guī)范》（XXX/TXXXX-XXXX）描述了風力發(fā)電機組功率特性的具體測試方法，包括測試條件、測試設備、測試程序以及數(shù)據(jù)處理等。提供了風力發(fā)電機組安裝完成后的驗收標準和程序，確保機組能夠按照設計要求正常運行。行業(yè)標準以上所列文件均為本標準的規(guī)范性引用文件，其相關條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。同時，鼓勵根據(jù)本標準的達成目的，探討使用其他文件的可能性。《IEC61400-12-1:2017風力發(fā)電機組第12-1部分：功率性能測量》該國際標準詳細闡述了風力發(fā)電機組功率性能的測量方法和要求，對測試過程、數(shù)據(jù)記錄、結果評估等方面進行了規(guī)范。參照的國際標準010203033術語和定義將風能轉換為電能的一組設備，包括風輪、發(fā)電機、控制系統(tǒng)等關鍵部件。風力發(fā)電機組描述風力發(fā)電機組在不同風速下輸出功率的性能指標。功率特性按照規(guī)定的程序和方法，對風力發(fā)電機組的功率特性進行檢驗和評估。測試術語解釋010203本標準所指的功率特性測試，主要針對風力發(fā)電機組在標準大氣條件下的性能測試。術語和定義章節(jié)旨在明確本標準中使用的專業(yè)術語，以確保讀者對標準內容的準確理解。定義范圍術語關系風力發(fā)電機組是功率特性測試的對象，而功率特性是評價風力發(fā)電機組性能的重要指標。通過進行功率特性測試，可以全面評估風力發(fā)電機組在不同風速條件下的性能表現(xiàn)，為風電場的建設和運營提供重要依據(jù)。044符號和單位符號P表示風力發(fā)電機組的輸出功率，單位為千瓦（kW）。V表示風速，單位為米每秒（m/s）。該符號用于描述風力發(fā)電機組運行時的風場環(huán)境。ρ表示空氣密度，單位為千克每立方米（kg/m3）。該參數(shù)影響風力發(fā)電機組的功率輸出。A表示風力發(fā)電機組掃風面積，單位為平方米（m2）。掃風面積與風力發(fā)電機組的功率輸出密切相關。功率單位使用米每秒（m/s）作為風速單位，這是國際通用的風速計量單位，便于與其他國家和地區(qū)的測試數(shù)據(jù)進行對比。風速單位空氣密度單位采用國際標準的千瓦（kW）作為功率單位，確保測試結果的準確性和可比性。掃風面積使用平方米（m2）作為單位，直觀反映風力發(fā)電機組葉片掃過的空間大小。采用千克每立方米（kg/m3）作為空氣密度單位，以反映不同地區(qū)和不同氣候條件下的空氣密度差異對風力發(fā)電機組功率輸出的影響。單位面積單位055功率特性方法概述功率特性的定義功率特性是描述風力發(fā)電機組在特定風速下輸出功率的能力。它反映了風力發(fā)電機組風能轉換效率，是評估機組性能的重要指標?！啊皽y試方法采用標準功率特性測試方法，在規(guī)定的測試條件和步驟下，對風力發(fā)電機組進行測試。測試原理基于風能轉換原理和電力電子技術，通過測量風速、風向和輸出功率等參數(shù)，繪制出功率特性曲線。測試方法與原理收集測試期間的風速、風向、輸出功率等實時數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集對采集的數(shù)據(jù)進行預處理，包括數(shù)據(jù)清洗、異常值處理等，確保數(shù)據(jù)準確性和可靠性。數(shù)據(jù)處理根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)，繪制功率特性曲線，分析風力發(fā)電機組的性能表現(xiàn)。結果分析數(shù)據(jù)處理與結果分析評估機組性能通過功率特性測試，可以全面評估風力發(fā)電機組的性能表現(xiàn)，為機組選型、優(yōu)化提供依據(jù)。指導運行維護根據(jù)測試結果，可以及時發(fā)現(xiàn)機組存在的問題，為運行維護提供指導。推動行業(yè)發(fā)展功率特性測試作為風力發(fā)電行業(yè)的重要標準之一，有助于推動整個行業(yè)的規(guī)范化、標準化發(fā)展。測試的意義與應用066功率特性測試的前期準備明確測試目的和要求根據(jù)具體需求和目標，確定測試的性質、范圍和重點。制定詳細測試計劃包括測試時間、地點、人員分工、設備配置等，確保測試過程有序進行。編制測試方案結合風力發(fā)電機組實際情況，設計合理的測試流程和操作指南。6.1測試計劃與方案制定根據(jù)測試需求，選擇精度高、穩(wěn)定性好的測試設備，如功率分析儀、風速儀等。選定合適的測試設備確保測試前所有儀器均經過校準和檢定，滿足測試精度要求。儀器校準與檢定按照測試方案要求，正確安裝測試設備，并進行必要的調試和驗證。設備安裝與調試6.2測試設備與儀器準備選擇符合測試要求的風場或實驗場地，確保測試環(huán)境真實可靠?？疾鞙y試場地氣象條件監(jiān)測安全措施落實實時監(jiān)測風速、風向等氣象參數(shù)，確保測試數(shù)據(jù)的有效性。制定并執(zhí)行嚴格的安全操作規(guī)程，確保測試過程安全無事故。6.3測試環(huán)境與條件保障6.4測試人員培訓與組織培訓測試人員對參與測試的人員進行專業(yè)培訓，提高其操作技能和數(shù)據(jù)處理能力。明確人員分工與職責建立有效溝通機制根據(jù)測試方案，合理分配人員任務，明確各自職責和工作要求。確保測試過程中信息暢通，及時解決問題和調整測試計劃。076.1概述測試目的與意義評估風力發(fā)電機組在不同風速條件下的功率輸出性能。01為風力發(fā)電機組的設計、制造、選型及運行提供重要依據(jù)。02確保風力發(fā)電機組在復雜多變的風資源環(huán)境中穩(wěn)定、高效地運行。03適用范圍與對象本標準適用于各類并網(wǎng)型風力發(fā)電機組，包括水平軸和垂直軸風力發(fā)電機組。測試對象包括風力發(fā)電機組整體及其關鍵部件，如葉片、齒輪箱、發(fā)電機等。測試原理與方法010203基于風能轉換原理和功率特性定義，通過測量風速和功率輸出，繪制風速-功率曲線。采用標準規(guī)定的測試儀器和設備，確保測試結果的準確性和可靠性。根據(jù)測試數(shù)據(jù)，分析風力發(fā)電機組的功率特性，包括最大功率點、切入風速、切出風速等關鍵參數(shù)。086.2風電發(fā)電機組與電氣連接葉片捕獲風能并將其轉換為機械能的關鍵部件，通常采用高強度、輕質的復合材料制成。輪轂連接葉片與主軸的部件，具有傳遞扭矩和承受復雜載荷的作用。主軸與軸承將輪轂傳遞的機械能傳遞給發(fā)電機，同時保證傳動的平穩(wěn)性和可靠性。發(fā)電機將機械能轉換為電能的核心部件，其性能和效率直接影響整個風力發(fā)電機組的輸出功率。風電發(fā)電機組基本構成連接各電氣元件的導線，需具備良好的導電性能和耐候性，確保電能傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。集中安裝電氣元件的設備，具有保護、控制及監(jiān)測等功能，確保風電發(fā)電機組的正常運行。將發(fā)電機輸出的交流電轉換為符合電網(wǎng)要求的電能，實現(xiàn)風能的并網(wǎng)利用。根據(jù)需要調整電壓等級，以滿足遠距離傳輸和并網(wǎng)要求。電氣連接系統(tǒng)組成電纜電氣控制柜變流器變壓器風電發(fā)電機組與電氣連接的重要性高效能量轉換優(yōu)化的風電發(fā)電機組與電氣連接設計可提高能量轉換效率，降低能量損失。02040301安全防護完善的電氣保護措施可避免電氣故障引發(fā)的安全事故，保護人員和設備安全。穩(wěn)定運行保障可靠的電氣連接系統(tǒng)是風電發(fā)電機組穩(wěn)定運行的基礎，確保在各種環(huán)境條件下均能正常發(fā)電。智能化管理現(xiàn)代風電發(fā)電機組配備先進的監(jiān)控系統(tǒng)，可實時監(jiān)測設備運行狀態(tài)，為運維管理提供有力支持。096.3測試場地安全性測試場地應遠離人口密集區(qū)、交通要道等危險源，確保測試過程的安全性。地形條件測試場地應選擇在平坦、開闊、無障礙物的地區(qū)，以確保風力發(fā)電機組在測試過程中不受地形影響。氣候條件測試場地應具有代表當?shù)氐湫蜌夂蛱攸c的環(huán)境，以便準確評估風力發(fā)電機組在各種氣候條件下的性能。場地選擇場地布置測試場地應合理布置風速計、風向標、溫度傳感器等測量設備，以確保測量數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。測量設備布置風力發(fā)電機組應按照測試要求布置在測試場地內，確保其與測量設備之間的相對位置關系滿足測試標準。發(fā)電機組布置測試場地應設置必要的安全防護設施，如圍欄、警示標識等，以防止非測試人員進入測試區(qū)域。安全防護措施在測試期間，應對測試場地的風速、風向、溫度等氣象數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，并記錄相關數(shù)據(jù)。氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測定期對測試場地進行巡查，確保場地環(huán)境處于良好狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患。場地狀態(tài)監(jiān)測對監(jiān)測到的氣象數(shù)據(jù)和場地狀態(tài)數(shù)據(jù)進行詳細記錄，并結合測試結果進行綜合分析，以評估風力發(fā)電機組的性能。數(shù)據(jù)記錄與分析場地環(huán)境監(jiān)測107測試設備風速計類型應選用符合標準要求的風速計，如杯式風速計或超聲波風速計等，確保測量結果的準確性。安裝位置風速計應安裝在風力發(fā)電機組附近，且不受機組運行干擾的位置，以獲取真實的風速數(shù)據(jù)。測量范圍與精度風速計應具備適當?shù)臏y量范圍和精度，以滿足測試需求。7.1風速測量設備7.2功率測量設備數(shù)據(jù)記錄與處理測試過程中，應實時記錄功率數(shù)據(jù)，并進行必要的處理和分析，以得出準確的功率特性曲線。測量點選擇功率測量點應位于風力發(fā)電機組輸出端，以直接反映機組的功率輸出情況。功率測量儀器選用高精度的功率測量儀器，如功率分析儀或電能質量分析儀等，以確保功率測量的準確性。7.3數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集設備配置可靠的數(shù)據(jù)采集設備，能夠實時采集并記錄測試過程中的各項數(shù)據(jù)，如風速、功率等。數(shù)據(jù)處理軟件采用專業(yè)的數(shù)據(jù)處理軟件，對采集到的數(shù)據(jù)進行整理、分析和計算，以得出測試結果和結論。數(shù)據(jù)安全與存儲確保測試數(shù)據(jù)的安全性和完整性，采取必要的措施防止數(shù)據(jù)丟失或損壞，并進行長期存儲以備后續(xù)使用。氣象觀測設備配置氣象觀測設備，監(jiān)測測試期間的氣象條件，如溫度、氣壓等，為測試提供必要的環(huán)境參數(shù)。通訊設備安全防護設備7.4輔助設備為確保測試過程的順利進行，應配備可靠的通訊設備，以便測試人員之間的及時溝通和協(xié)調。在測試過程中，應配備必要的安全防護設備，確保測試人員的安全，防止意外事故的發(fā)生。117.1電功率電功率定義電功率是指風力發(fā)電機組在單位時間內輸出的電能，通常以千瓦（kW）或兆瓦（MW）為單位表示。它反映了風力發(fā)電機組將風能轉化為電能的能力，是評估風力發(fā)電機組性能的重要指標。電功率測試方法電功率測試主要通過在風力發(fā)電機組的輸出端安裝功率測量裝置，實時記錄其在不同風速下的輸出功率。測試過程中需確保測量裝置的準確性和可靠性，以獲取真實的電功率數(shù)據(jù)。電功率特性曲線根據(jù)測試數(shù)據(jù)，可以繪制出風力發(fā)電機組的電功率特性曲線。該曲線展示了風力發(fā)電機組在不同風速下的輸出功率變化，有助于了解機組的性能特點。電功率與風能利用率電功率與風能利用率密切相關，風能利用率越高，風力發(fā)電機組在相同風速下輸出的電功率越大。提高風能利用率是提升風力發(fā)電機組電功率的有效途徑?！啊?27.2風速風速定義風速是指單位時間內空氣流動的距離，是風力發(fā)電機組功率特性測試中的關鍵參數(shù)。重要性風速直接影響風力發(fā)電機組的輸出功率，是評估機組性能的重要指標。風速定義及重要性測量方法通常采用風速計進行測量，包括風杯風速計、超聲波風速儀等。準確性保障為確保測量結果的準確性，應定期校準風速計，并遵循相關測量標準和規(guī)范。風速測量方法及準確性對測量得到的風速數(shù)據(jù)進行預處理，包括去除異常值、平滑處理等，以提高數(shù)據(jù)質量。數(shù)據(jù)處理通過對風速數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，可以了解風速的分布特征、變化趨勢等，為風力發(fā)電機組的優(yōu)化設計和運行提供數(shù)據(jù)支持。數(shù)據(jù)分析風速數(shù)據(jù)處理與分析風速與風力發(fā)電機組的輸出功率呈非線性關系，當風速達到一定值時，機組輸出功率將達到額定值。風速與功率關系實際運行中，風速的波動會導致風力發(fā)電機組輸出功率的波動，從而影響機組的穩(wěn)定性和經濟性。因此，在機組設計和運行時需要充分考慮風速波動的影響。風速波動對功率特性的影響風速對風力發(fā)電機組功率特性的影響137.3風向風向的定義風向是指風吹來的方向，通常用方位角或方位名稱來表示。在風力發(fā)電機組功率特性測試中，風向是一個重要的參數(shù)，它直接影響風機的發(fā)電效率和性能評估。風向的測量方法風向的測量通常采用風向標或風向傳感器等設備進行。這些設備能夠實時感知風向的變化，并將信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集系統(tǒng)中進行處理和分析。““風向對風力發(fā)電的影響風向的變化會導致風力發(fā)電機組葉片迎風角度的改變，進而影響風機的功率輸出。在風機選址和布局時，需要考慮當?shù)氐闹鲗эL向，以確保風機能夠充分利用風能資源。在功率特性測試中，需要對采集到的風向數(shù)據(jù)進行處理和分析。這包括數(shù)據(jù)清洗、異常值剔除、平均風向計算等步驟，以得到準確可靠的風向數(shù)據(jù)，為后續(xù)的功率特性分析提供有力支持。風向數(shù)據(jù)的處理與分析147.4空氣密度空氣密度的定義空氣密度是指單位體積空氣中的質量，通常以千克每立方米（kg/m3）表示。在風力發(fā)電機組功率特性測試中，空氣密度是一個重要的參數(shù)，因為它直接影響風能和機組功率的輸出?？諝饷芏鹊挠绊懸蛩貧鈮簹鈮涸礁撸諝饷芏仍酱?；氣壓越低，空氣密度越小。氣壓的變化通常與海拔高度有關，海拔越高，氣壓越低，空氣密度也相應減小。氣溫氣溫越低，空氣密度越大；氣溫越高，空氣密度越小。這是由于空氣受熱會膨脹，分子間距增大，導致密度減小。測量方法在實際測試中，可以使用專業(yè)的氣象儀器來測量空氣密度，這些儀器能夠準確測量氣溫、氣壓等參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)計算出空氣密度。計算公式空氣密度可以通過一定的計算公式來得出，這些公式通常基于理想氣體方程，并結合實際的氣象條件進行修正?？諝饷芏鹊臏y量與計算準確評估風能資源空氣密度是評估風能資源的重要指標之一。通過測量和計算空氣密度，可以更準確地估算特定地點的風能潛力，為風電場規(guī)劃和機組選型提供依據(jù)。保證測試準確性空氣密度在風力發(fā)電機組功率特性測試中的重要性在風力發(fā)電機組功率特性測試中，空氣密度對測試結果具有顯著影響。準確的空氣密度值可以確保測試結果的可靠性和準確性，從而更真實地反映機組的功率特性。0102157.5風輪轉速和槳距角VS風輪轉速是指風力發(fā)電機組風輪旋轉的角速度，通常以每分鐘旋轉的圈數(shù)（rpm）表示。影響因素風輪轉速受風速、空氣密度、風輪葉片翼型及槳距角等多種因素影響。定義風輪轉速定義及影響因素槳距角是指風力發(fā)電機組葉片相對于風輪旋轉平面的角度，也稱為節(jié)距角或安裝角。定義槳距角是調節(jié)風輪葉片攻角的重要參數(shù)，對風力發(fā)電機組的功率輸出、載荷以及安全性能具有顯著影響。作用槳距角定義及作用風輪轉速與槳距角的關系優(yōu)化調整在風力發(fā)電機組運行過程中，需要根據(jù)實際情況對風輪轉速和槳距角進行優(yōu)化調整，以實現(xiàn)最佳功率輸出和載荷控制。相互關聯(lián)風輪轉速與槳距角密切相關，槳距角的變化會直接影響風輪轉速。測試方法及注意事項在測試過程中，需嚴格遵守安全操作規(guī)程，確保測試人員和設備的安全；同時，應選擇合適的測試環(huán)境和條件，以減小測試誤差。注意事項風輪轉速和槳距角的測試通常采用專業(yè)的測試儀器，如轉速傳感器和角度傳感器等，確保測試結果的準確性和可靠性。測試方法167.6葉片狀況葉片完整性檢查010203葉片表面損傷評估檢查葉片表面是否存在裂紋、劃痕、凹坑等損傷，評估其對葉片性能和安全性的影響。葉片內部結構檢查通過無損檢測技術，如超聲波或X射線檢測，確保葉片內部沒有隱藏的損傷或缺陷。葉片維修記錄審查查看葉片的維修歷史記錄，了解是否有過重大維修或更換，以評估其當前狀況。葉片氣動性能測試檢測葉片在不同風速和風向下的載荷分布情況，以驗證其結構強度和穩(wěn)定性。葉片載荷測試葉片振動特性分析利用振動測試技術，分析葉片的固有頻率和阻尼特性，預測其在實際運行中的振動響應。通過風洞試驗或實際運行數(shù)據(jù)，分析葉片在不同風速下的氣動性能，確保其滿足設計要求。葉片性能評估葉片維護與保養(yǎng)葉片潤滑與防腐處理對葉片的關節(jié)、軸承等部件進行定期潤滑，以及實施防腐措施，延長葉片使用壽命。葉片狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)安裝傳感器和監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測葉片的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題。定期清潔葉片表面去除葉片表面的污垢、鹽分和其他污染物，以減少腐蝕和磨損。030201177.7風力發(fā)電機組控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)概述定義與功能控制系統(tǒng)是風力發(fā)電機組的大腦，負責監(jiān)測、調控機組的各項參數(shù)，確保安全、高效運行。組成結構包括主控系統(tǒng)、變槳控制系統(tǒng)、偏航控制系統(tǒng)等，各系統(tǒng)協(xié)同工作，實現(xiàn)機組的整體控制。負責機組的整體控制策略制定，監(jiān)控機組運行狀態(tài)，處理各類異常情況。主控系統(tǒng)功能主控系統(tǒng)詳解作為主控系統(tǒng)的核心，具備強大的數(shù)據(jù)處理能力和豐富的控制算法，確保機組穩(wěn)定運行。主控制器實現(xiàn)主控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)、設備的數(shù)據(jù)交互，保障信息的準確傳遞。通訊接口變槳控制器負責執(zhí)行變槳指令，具備高精度、快速響應的特點，確保機組的平穩(wěn)過渡。安全保護策略在極端風況或機組故障時，變槳控制系統(tǒng)能夠迅速調整槳葉角度，保護機組免受損壞。變槳控制原理通過調整槳葉角度，改變風輪受力情況，進而控制機組的功率輸出和轉速。變槳控制系統(tǒng)偏航控制系統(tǒng)偏航控制作用使風輪始終正對風向，提高風能利用率，減少機組載荷波動。偏航電機與減速器驅動機組偏航轉動，具備高扭矩、低轉速的特性，確保偏航動作的平穩(wěn)進行。偏航解纜策略解決機組在連續(xù)偏航過程中出現(xiàn)的電纜纏繞問題，保障機組的安全運行。017.8數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)穩(wěn)定性數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需要具備良好的穩(wěn)定性，能夠長時間穩(wěn)定運行，確保數(shù)據(jù)采集的連續(xù)性和可靠性。準確性數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應具備高精度的測量能力，確保采集到的風力發(fā)電機組功率數(shù)據(jù)準確無誤。實時性系統(tǒng)應能夠實時采集數(shù)據(jù)，以便及時反映風力發(fā)電機組的運行狀態(tài)和功率輸出。7.8數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)028測量程序準備必要的測試儀器和設備，包括風速儀、功率測量裝置等，并進行校準和檢查。制定詳細的測試計劃和安全預案，確保測試過程的安全性和有效性。確定測試目的和測試要求，了解測試場地環(huán)境和機組運行狀況。8測量程序038.1概述8.1概述標準制定背景隨著風力發(fā)電技術的不斷發(fā)展，為確保風力發(fā)電機組的性能和質量，制定相應的功率特性測試標準顯得尤為重要。標準覆蓋范圍本標準規(guī)定了風力發(fā)電機組功率特性測試的條件、方法、數(shù)據(jù)處理及測試報告等方面的要求。與其他標準的關系本標準與風力發(fā)電機組設計、制造、安裝等相關標準共同構成風力發(fā)電標準體系，為風力發(fā)電行業(yè)的發(fā)展提供技術支撐。048.2風力發(fā)電機組運行實時監(jiān)測對風力發(fā)電機組的各項運行參數(shù)進行實時監(jiān)測，包括風速、風向、發(fā)電機轉速、功率輸出等。數(shù)據(jù)記錄與分析定期記錄運行數(shù)據(jù)，并運用數(shù)據(jù)分析技術對機組運行狀態(tài)進行評估，及時發(fā)現(xiàn)潛在問題。報警與預警系統(tǒng)設立報警和預警系統(tǒng)，一旦機組運行出現(xiàn)異常，立即觸發(fā)報警通知相關人員。8.2風力發(fā)電機組運行058.3數(shù)據(jù)采集8.3數(shù)據(jù)采集準確性數(shù)據(jù)采集過程中應確保測量儀器的準確性，并按照規(guī)定的采集程序進行操作，以獲取真實可靠的數(shù)據(jù)。實時性完整性數(shù)據(jù)采集應具備實時性，能夠及時反饋風力發(fā)電機組的運行狀態(tài)和功率特性，為后續(xù)的評估和分析提供有力支持。在數(shù)據(jù)采集過程中，應確保數(shù)據(jù)的完整性，不遺漏任何關鍵信息，以便全面反映風力發(fā)電機組的性能。068.4數(shù)據(jù)篩選確保所篩選的數(shù)據(jù)包含所有必要的信息，無遺漏。完整性原則篩選過程中應保證數(shù)據(jù)的真實性和準確性，避免錯誤數(shù)據(jù)的入選。準確性原則篩選標準應統(tǒng)一，確保不同來源的數(shù)據(jù)在篩選后具有可比性。一致性原則8.4數(shù)據(jù)篩選010203078.5數(shù)據(jù)庫確保收集的測試數(shù)據(jù)全面、準確，無遺漏或錯誤。數(shù)據(jù)完整性合理設計數(shù)據(jù)庫結構，便于數(shù)據(jù)的存儲、查詢與分析。數(shù)據(jù)結構化采取加密、備份等措施，確保數(shù)據(jù)庫的安全性。安全性保障8.5數(shù)據(jù)庫089導出結果根據(jù)測試標準，剔除無效、異常數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)質量。數(shù)據(jù)篩選9導出結果按照功率特性測試方法，計算各風速段的平均功率、風能利用系數(shù)等關鍵指標。數(shù)據(jù)計算對于缺失的數(shù)據(jù)點，采用適當?shù)牟逯捣椒ㄟM行補充，以形成完整的數(shù)據(jù)曲線。數(shù)據(jù)插值099.1數(shù)據(jù)規(guī)格化數(shù)據(jù)預處理在進行風力發(fā)電機組功率特性測試時，首先需要對原始數(shù)據(jù)進行預處理，包括數(shù)據(jù)清洗、異常值剔除等操作，以確保數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。數(shù)據(jù)標準化數(shù)據(jù)規(guī)格化的意義9.1數(shù)據(jù)規(guī)格化為了便于不同風力發(fā)電機組之間的性能比較，需要對測試數(shù)據(jù)進行標準化處理，即采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式和單位，使得各項指標具有可比性。數(shù)據(jù)規(guī)格化能夠消除不同量綱和數(shù)量級對數(shù)據(jù)分析結果的影響，提高數(shù)據(jù)處理的效率和準確性，為后續(xù)的風力發(fā)電機組功率特性評估和優(yōu)化提供有力支持。109.2測試功率曲線的確定依據(jù)測試所得風速和功率數(shù)據(jù)，篩選符合條件的數(shù)據(jù)對，確保數(shù)據(jù)有效性。風速-功率數(shù)據(jù)對篩選將篩選后的數(shù)據(jù)按照風速范圍進行分組，并統(tǒng)計各風速段內的平均功率值。數(shù)據(jù)分組與統(tǒng)計根據(jù)分組統(tǒng)計結果，繪制風速與平均功率之間的關系曲線，即為測試功率曲線。繪制功率曲線9.2測試功率曲線的確定119.3年發(fā)電量(AEP)年發(fā)電量是指在標準空氣密度條件下，風力發(fā)電機組在一年內所發(fā)出的電能總量。定義根據(jù)風速頻率分布和機組的功率曲線，通過積分計算得到機組的年發(fā)電量。也可以采用實際測量的方法，記錄一年內每個時段的功率數(shù)據(jù)并累加得到年發(fā)電量。計算方法9.3年發(fā)電量(AEP)129.4功率系數(shù)定義功率系數(shù)是評估風力發(fā)電機組風能轉換效率的重要指標。計算公式功率系數(shù)=實際輸出功率/(空氣密度×風輪掃掠面積×風速立方)。意義功率系數(shù)越高，表明風力發(fā)電機組在相同風速條件下能夠轉換更多的風能為電能。9.4功率系數(shù)1310報告格式清晰標明為“風力發(fā)電機組功率特性測試報告”。報告名稱唯一標識報告的編號，便于管理和查詢。報告編號測試完成并提交報告的日期。報告日期10報告格式14附錄A(規(guī)范性附錄)測試場地風力發(fā)電機組和障礙物影響評估附錄A(規(guī)范性附錄)測試場地風力發(fā)電機組和障礙物影響評估風力發(fā)電機組運行狀態(tài)檢查風力發(fā)電機組的運行狀態(tài)，包括但不限于功率輸出、控制系統(tǒng)、安全保護系統(tǒng)等，確保測試過程中機組穩(wěn)定運行。風力發(fā)電機組對測試影響分析分析風力發(fā)電機組之間的相互影響，以及其對測試結果的潛在干擾，提出相應的應對措施。風力發(fā)電機組類型與數(shù)量評估測試場地內所有風力發(fā)電機組的類型、數(shù)量以及分布情況，確保選取的測試機組具有代表性。03020115附錄B(規(guī)范性附錄)測試場地地形評估附錄B(規(guī)范性附錄)測試場地地形評估01對測試場地進行地形評估，可以確保風力發(fā)電機組功率特性測試的準確性和可靠性，避免因地形因素導致的測試偏差。評估場地地形，有助于識別和規(guī)避潛在的安全風險，確保測試過程的安全性。通過對不同地形的評估，可以為風力發(fā)電機組功率特性測試提供場地選擇的依據(jù)，確保測試的有效性。0203確保測試結果的準確性保障測試安全指導測試場地選擇16附錄C(規(guī)范性附錄)場地標定程序附錄C(規(guī)范性附錄)場地標定程序010203地形條件選擇平坦、開闊的場地，確保風力發(fā)電機組周圍無遮擋物，避免風向和風速受到干擾。安全性評估對選定場地進行安全性評估，包括地質穩(wěn)定性、雷電防護等方面，確保測試過程中人員和設備的安全。測試許可在選定場地前，需獲得相關部門或土地所有者的測試許可，確保測試活動的合法合規(guī)。17附錄D(規(guī)范性附錄)測量不確定度評定風速測量不確定度涉及發(fā)電機輸出功率的測量誤差，包括傳感器精度、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的穩(wěn)定性等。功率測量不確定度時間和頻率不確定度測試期間時間記錄的準確性，以及采樣頻率對測試結果的影響。包括風速計的校準誤差、風速的波動性和測量過程中的其他影響因素。附錄D(規(guī)范性附錄)測量不確定度評定01附錄E(資料性附錄)區(qū)間法確定測量不確定度的理論基礎定義區(qū)間法是一種基于統(tǒng)計學原理，通過分析和計算測量數(shù)據(jù)的區(qū)間范圍，來評估測量不確定度的方法。特點區(qū)間法能夠綜合考慮測量過程中的各種影響因素，包括隨機誤差和系統(tǒng)誤差，從而給出較為可靠的測量結果區(qū)間。區(qū)間法的定義與特點數(shù)據(jù)收集收集同一測量條件下的多次測量數(shù)據(jù)，作為區(qū)間法分析的樣本。數(shù)據(jù)處理對收集到的測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理，包括計算平均值、標準差等統(tǒng)計量。區(qū)間計算根據(jù)所選定的置信水平和測量數(shù)據(jù)的分布情況，確定測量結果的置信區(qū)間。不確定度評估結合置信區(qū)間和測量要求，對測量結果的不確定度進行評估。區(qū)間法的應用步驟區(qū)間法能夠充分利用測量數(shù)據(jù)提供的信息，給出較為全面的測量結果區(qū)間，便于了解測量結果的波動范圍和可靠程度。優(yōu)勢區(qū)間法的應用受到測量數(shù)據(jù)質量和數(shù)量的影響，如果測量數(shù)據(jù)存在較大的離散性或樣本量不足，可能導致評估結果的可靠性降低。局限性區(qū)間法的優(yōu)勢與局限性相比標準差法，區(qū)間法更注重測量結果的區(qū)間范圍，能夠更直觀地反映測量結果的波動情況。與標準差法的比較貝葉斯法基于貝葉斯統(tǒng)計理論，能夠充分利用先驗信息對測量結果進行評估。而區(qū)間法則更側重于從實際測量數(shù)據(jù)中提取信息，對先驗信息的依賴性較低。兩者各有優(yōu)缺點，應根據(jù)實際情況選擇合適的方法進行評估。與貝葉斯法的比較與其他不確定度評估方法的比較02附錄F(規(guī)范性附錄)風速計風洞校準規(guī)程根據(jù)風速計使用頻率和精度要求，制定合理的校準周期。確定校準周期選擇具備相應風速范圍和均勻流場的風洞，確保校準的準確性。選擇合適的風洞準備標準風速計、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等校準所需設備，并確保其處于良好工作狀態(tài)。準備校準設備校準前準備010203將待校準的風速計按照規(guī)范安裝在風洞中的指定位置。安裝風速計在風洞的風速范圍內，設置多個校準點，覆蓋風速計的量程。設置校準點在每個校準點穩(wěn)定后，同時記錄待校準風速計和標準風速計的示值，并進行數(shù)據(jù)處理和分析。數(shù)據(jù)采集與處理校準過程繪制校準曲線根據(jù)采集的數(shù)據(jù)，繪制待校準風速計的輸出與標準風速之間的關系曲線。確定校準系數(shù)通過對比待校準風速計與標準風速計的示值差異，確定校準系數(shù)，用于后續(xù)測量結果的修正。評定校準不確定度分析校準過程中各項誤差來源，評定校準結果的不確定度，以表征校準結果的可靠性。校準結果評定03附錄G(規(guī)范性附錄)測風塔設備安裝可維護性考慮測風塔設備的長期運行和維護需求，選址應便于人員訪問和設備維修。代表性測風塔應設立在能夠代表風電場整體風況的位置，避免局部地形或障礙物對測量結果造成顯著影響。安全性確保測風塔安裝位置安全穩(wěn)固，遠離潛在危險源，如陡峭山坡、洪水易發(fā)區(qū)等。測風塔選址原則測風塔結構要求耐腐蝕性測風塔材料應具有良好的耐腐蝕性，以應對惡劣的戶外環(huán)境。兼容性測風塔應能兼容安裝所需的各種風速、風向傳感器及其他輔助設備。穩(wěn)定性測風塔結構應設計合理，確保在各種風況下均能保持穩(wěn)定，防止因結構失穩(wěn)導致的測量誤差。完成測風塔選址、地基施工及設備采購等工作。前期準備按照設備安裝圖紙及規(guī)范要求進行設備安裝，并進行必要的調試和校準，確保設備正常運行。安裝調試組織專業(yè)人員進行設備驗收，確認設備性能及安裝質量符合標準要求后，正式交付使用。驗收交付測風塔設備安裝流程測風塔設備維護及保養(yǎng)定期檢查定期對測風塔設備及安裝結構進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患。維護保養(yǎng)數(shù)據(jù)備份根據(jù)設備使用說明及保養(yǎng)計劃，對測風塔設備進行必要的清潔、潤滑和維修工作，延長設備使用壽命。定期備份測風塔設備采集的數(shù)據(jù)，防止數(shù)據(jù)丟失或損壞。04附錄H(規(guī)范性附錄)小型風力發(fā)電機組的功率特性測試測試準備確定測試場地選擇符合標準要求的測試場地，確保風力資源豐富且風向穩(wěn)定。檢查測試設備對用于測試的儀器、傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行全面檢查，確保其準確性和可靠性。安裝風力發(fā)電機組按照制造商的說明和指導，正確安裝小型風力發(fā)電機組，并保證其處于良好的工作狀態(tài)。測試方法在不同風速下，測量并記錄風力發(fā)電機組的輸出功率，繪制功率曲線，以評估其在不同風速下的性能表現(xiàn)。功率曲線測試通過測量風力發(fā)電機組的風輪轉速、風速和輸出功率等參數(shù)，計算風能利用系數(shù)，以評估其風能轉換效率。風能利用系數(shù)測試在不同風向角下，測量風力發(fā)電機組的輸出功率變化，確定其風向偏差范圍，以評估其對風向變化的適應性。風向偏差測試數(shù)據(jù)整理對測試過程中采集的原始數(shù)據(jù)進行整理，去除異常值和噪聲干擾，確保數(shù)據(jù)的準確性和有效性。數(shù)據(jù)計算結果分析數(shù)據(jù)處理與分析根據(jù)測試方法中的計算公式，對整理后的數(shù)據(jù)進行計算，得出各項性能指標。對比測試結果與制造商提供的技術規(guī)格書，分析風力發(fā)電機組在功率特性方面的實際表現(xiàn)與預期目標的差異，為后續(xù)的改進和優(yōu)化提供依據(jù)。05附錄I(規(guī)范性附錄)杯式風速計和聲波風速計分級具有高精度和穩(wěn)定性，適用于要求嚴苛的科研或高端應用場景，如風電場功率曲線測試等。一級杯式風速計杯式風速計分級在精度和穩(wěn)定性上略遜于一級，但性價比較高，適用于一般性的風速測量任務。二級杯式風速計經濟實用型，主要用于對風速測量精度要求不高的場合，如環(huán)境監(jiān)測、教學實驗等。三級杯式風速計一級聲波風速計在性能上略低于一級，但價格更為親民，適用于大多數(shù)風速測量任務，如風電場運維、氣象觀測等。二級聲波風速計三級聲波風速計經濟型產品，雖然測量精度和穩(wěn)定性相對較低，但足以滿足一般性的風速監(jiān)測需求。采用先進的聲波測量技術，具有極高的測量精度和響應速度，適用于復雜多變的風速測量環(huán)境。聲波風速計分級分級依據(jù)與標準穩(wěn)定性在保證測量精度的同時，各級風速計還需具備良好的穩(wěn)定性，以確保長時間連續(xù)測量的可靠性。應用場景針對不同應用場景的需求，各級風速計在性能、價格等方面進行了綜合權衡，以滿足不同用戶的實際需求。精度各級風速計的測量精度是分級的主要依據(jù)，一級產品精度最高，依次遞減。03020106附錄J(規(guī)范性附錄)杯式風速計和聲波風速計評估杯式風速計評估要素010203測量范圍與精度評估杯式風速計在不同風速范圍內的測量準確性，包括其最小測量風速、最大測量風速以及測量誤差等參數(shù)。響應時間與穩(wěn)定性考察杯式風速計對風速變化的響應速度，以及在持續(xù)風速下的輸出穩(wěn)定性，確保測量結果的實時性與可靠性。機械強度與耐久性針對杯式風速計在惡劣環(huán)境下的使用情況，評估其機械結構的強度以及長期運行的耐久性。聲波傳播特性分析聲波在空氣中的傳播速度受溫度、壓力、濕度等環(huán)境因素的影響，以確保聲波風速計的測量準確性。聲波風速計評估要點抗干擾能力評估聲波風速計在復雜噪聲環(huán)境下的抗干擾能力，包括對風聲、雨聲等自然噪聲以及電磁干擾的抑制效果。維護與校準便捷性考察聲波風速計的日常維護需求以及定期校準的便捷性，確保設備在長期使用過程中的穩(wěn)定性與可靠性。杯式與聲波風速計比較適用場景對比分析杯式風速計和聲波風速計各自適用的場景，如杯式風速計更適用于低風速、高穩(wěn)定性的環(huán)境，而聲波風速計則在高風速、復雜環(huán)境下具有優(yōu)勢。性能特點對比對比兩種風速計在測量范圍、精度、響應時間、穩(wěn)定性、抗干擾能力等方面的性能特點，為實際應用提供選擇依據(jù)。成本與維護考慮綜合考慮杯式風速計和聲波風速計在采購成本、運行維護成本以及使用壽命等方面的因素，為風電場運營提供經濟合理的選型建議。07附錄K(規(guī)范性附錄)風速計現(xiàn)場比對評估不同風速計之間的測量差異。為風力發(fā)電機組功率特性測試提供準確的風速數(shù)據(jù)。確保風速計測量準確性和可靠性。比對目的比對條件選擇相同或相近的風速計型號和規(guī)格。01確保比對環(huán)境的風速和風向穩(wěn)定。02比對前應對風速計進行校準和檢查。03010203并排安裝比對風速計，確保測量同一風源。同步記錄風速數(shù)據(jù)，包括平均風速、最大風速等。對比不同風速計之間的測量數(shù)據(jù)，計算測量差異。比對方法比對結果處理010203分析測量差異的原因，如傳感器靈敏度、安裝位置等。根據(jù)比對結果對風速計進行調整或校準。記錄比對結果，為后續(xù)測試提供參考依據(jù)。08附錄L(規(guī)范性附錄)遙感技術的應用定義與原理遙感技術通過遠距離探測和感知目標物體，獲取其反射、輻射或發(fā)射的電磁波信息，進而進行分析和處理。技術特點遙感技術具有不接觸目標、大范圍快速獲取數(shù)據(jù)、信息豐富多樣等優(yōu)點，在風力發(fā)電機組功率特性測試中發(fā)揮重要作用。遙感技術概述遙感技術在風力發(fā)電機組測試中的應用葉片狀態(tài)監(jiān)測利用遙感技術監(jiān)測風力發(fā)電機組葉片的變形、損傷等情況，確保葉片處于良好工作狀態(tài)，提高發(fā)電效率。風向風速測量通過遙感技術實時測量風向和風速，為風力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)提供準確輸入，優(yōu)化機組運行狀態(tài)。溫度監(jiān)測遙感技術可用于監(jiān)測風力發(fā)電機組關鍵部件的溫度變化，預防過熱等潛在安全隱患，確保機組穩(wěn)定運行。數(shù)據(jù)處理與分析對遙感獲取的數(shù)據(jù)進行預處理、校正和分析，提取有用信息，為風力發(fā)電機組功率特性評估提供有力支持。安全與保密在遙感技術應用過程中，應嚴格遵守相關安全規(guī)定和保密要求，確保測試數(shù)據(jù)的安全性和機密性。設備選型與安裝選擇適合的遙感設備，確保其性能穩(wěn)定可靠，并按照規(guī)范要求進行安裝和調試。遙感技術實施要求與注意事項09附錄M(資料性附錄)基于湍流強度的功率曲線數(shù)據(jù)規(guī)格化湍流強度定義計算公式湍流強度通常定義為風速標準偏差與平均風速的比值，是衡量風場湍流特性的重要指標。湍流強度概念湍流強度是描述風速波動程度的一個參數(shù)，反映了風的不穩(wěn)定性。通過對功率曲線數(shù)據(jù)進行規(guī)格化，可以消除不同風場湍流強度對功率曲線的影響，使得不同風場的數(shù)據(jù)更具可比性。提高數(shù)據(jù)可比性規(guī)格化后的功率曲線數(shù)據(jù)可以更準確地反映風力發(fā)電機組在特定湍流條件下的性能，有助于風能資源的評估和優(yōu)化。優(yōu)化風能評估功率曲線數(shù)據(jù)規(guī)格化的意義01數(shù)據(jù)采集與處理收集風力發(fā)電機組在一段時間內的功率曲線數(shù)據(jù)，包括風速、功率等參數(shù)，并進行必要的預處理?；谕牧鲝姸鹊墓β是€數(shù)據(jù)規(guī)格化方法02湍流強度計算根據(jù)采集的風速數(shù)據(jù)，計算湍流強度，作為后續(xù)規(guī)格化的依據(jù)。03功率曲線規(guī)格化根據(jù)湍流強度，采用適當?shù)臄?shù)學方法對功率曲線數(shù)據(jù)進行規(guī)格化，以消除湍流強度對功率曲線的影響。01數(shù)據(jù)質量要求為確保規(guī)格化的準確性，需要收集高質量的風速和功率數(shù)據(jù)，并進行嚴格的質控。方法適用性不同的規(guī)格化方法可能適用于不同的湍流強度范圍和風力發(fā)電機組類型，應根據(jù)實際情況選擇合適的方法。局限性認識雖然基于湍流強度的功率曲線數(shù)據(jù)規(guī)格化可以提高數(shù)據(jù)的可比性，但仍可能受到其他未考慮因素的影響，如風向變化、空氣密度等。因此，在解讀規(guī)格化結果時需保持謹慎。注意事項與局限性020310附錄N(資料性附錄)風向傳感器的風洞校準程序確定校準風洞選擇符合標準要求的風洞，確保其具有足夠的精度和穩(wěn)定性，以提供準確的校準環(huán)境。準備校準設備包括風向傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、標準風向儀器等，確保設備處于良好狀態(tài)并經過有效檢定。制定校準計劃明確校準的目標、步驟、數(shù)據(jù)采集和處理方法等，以確保校準過程的有效性和可重復性。校準前準備按照標準要求在風洞中安裝風向傳感器，確保其牢固可靠，并與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)正確連接。根據(jù)校準計劃，設置合適的風速范圍、風向角度以及數(shù)據(jù)采集頻率等參數(shù)。啟動風洞和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，記錄風向傳感器在各個風向角度下的輸出值，并與標準風向儀器進行比對和分析。對采集到的數(shù)據(jù)進行處理和分析，包括計算誤差、繪制校準曲線等，以評估風向傳感器的準確性和可靠性。校準程序實施安裝風向傳感器設置校準參數(shù)進行風向校準數(shù)據(jù)處理與分析根據(jù)校準結果，撰寫詳細的校準報告，包括校準數(shù)據(jù)、誤差分析、結論以及建議等。出具校準報告根據(jù)校準結果，對風向傳感器進行必要的調整或維修，以提高其測量精度和穩(wěn)定性。傳感器調整與維修定期對風向傳感器進行監(jiān)測和再校準，確保其長期穩(wěn)定運行并滿足使用要求。后續(xù)監(jiān)測與再校準校準后工作11附錄O(資料性附錄)寒冷氣候下的功率特性測試低溫環(huán)境寒冷氣候下，溫度驟降，對風力發(fā)電機組的各部件，尤其是潤滑油、液壓系統(tǒng)、電氣元件等產生較大影響。結冰現(xiàn)象在寒冷氣候條件下，風力發(fā)電機組葉片、塔筒等表面容易結冰，影響機組的正常運行和功率輸出。密封性能下降低溫可能導致機組密封件性能下降，從而引發(fā)漏氣、漏油等問題，影響機組穩(wěn)定性和功率特性。020301寒冷氣候對風力發(fā)電機組的影響測試前的準備工作在寒冷氣候下進行功率特性測試前，應對風力發(fā)電機組進行全面的檢查，確保其適應低溫環(huán)境。選擇合適的測試時機應選擇風力較為穩(wěn)定、氣溫適中的時間段進行測試，以減小氣候因素對測試結果的影響。加強測試過程中的監(jiān)控在測試過程中，應密切關注機組的運行狀態(tài)和各項參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)并處理異常情況。寒冷氣候下功率特性測試的要點應對寒冷氣候的措施和建議加強保溫措施對機組的關鍵部件和易結冰部位采取保溫措施，如加裝保溫層、使用加熱設備等，以防止低溫和結冰對機組造成損害。選用耐低溫材料在風力發(fā)電機組的設計和制造過程中，應選用耐低溫的材料，以提高機組在寒冷氣候下的適應性。定期維護和檢查加強風力發(fā)電機組的定期維護和檢查工作，確保其處于良好的運行狀態(tài)，提高在寒冷氣候下的穩(wěn)定性和功率輸出能力。12附錄P(資料性附錄)風切變規(guī)格化程序消除風切變對測試結果的影響。確保不同測試條件下的數(shù)據(jù)可比性。提高風力發(fā)電機組功率特性測試的準確性。風切變規(guī)格化的目的風切變規(guī)格化的方法數(shù)據(jù)收集收集測試期間的風速和功率數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)篩選剔除異常數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的可靠性。風切變計算根據(jù)收集的數(shù)據(jù)，計算風切變值。規(guī)格化處理采用適當?shù)乃惴ǎ瑢︼L速和功率數(shù)據(jù)進行規(guī)格化，以消除風切變的影響。風切變規(guī)格化的注意事項確保測試儀器的準確性和可靠性。嚴格遵守測試規(guī)程，確保數(shù)據(jù)的真實性和有效性。在規(guī)格化處理過程中，應注意保護數(shù)據(jù)的完整性和安全性。規(guī)格化程序應經過驗證，確保其正確性和適用性。010203提高風力發(fā)電機組功率特性測試的精度和可靠性。為風力發(fā)電機組的設計、制造和運行提供更為準確的依據(jù)。推動風力發(fā)電技術的持續(xù)發(fā)展和進步。風切變規(guī)格化的意義13附錄Q(資料性附錄)考慮風轉向的風輪等效風速定義定義風輪等效風速是指在特定風向下，通過風輪掃掠面積的平均風速，用于評估風電機組的功率輸出。意義該參數(shù)有助于更準確地預測風電機組在復雜風向條件下的性能表現(xiàn)，為風電場規(guī)劃、運營和維護提供重要依據(jù)。風輪等效風速的概念在不同風向下，風速在風輪掃掠面積內的分布會發(fā)生變化，影響風電機組的功率輸出。風向變化導致風速分布不均為準確評估風電機組性能，需根據(jù)實時風向數(shù)據(jù)對風輪等效風速進行修正，以確保測量結果的可靠性。風向對風輪等效風速的修正風向對風輪等效風速的影響采用高精度風速儀和風向標，確保測量數(shù)據(jù)的準確性。測量設備數(shù)據(jù)處理計算方法對采集的風速和風向數(shù)據(jù)進行預處理，包括去除異常值、平滑處理等，以提高數(shù)據(jù)質量。根據(jù)風輪掃掠面積的形狀和大小，結合測量得到的風速和風向數(shù)據(jù)，采用適當?shù)臄?shù)學模型計算風輪等效風速。風輪等效風速的測量與計算方法風輪等效風速在風電場運營中的應用01在風電場規(guī)劃階段，通過評估不同風向下風輪等效風速的變化情況，優(yōu)化風電機組的布局，提高風電場的整體發(fā)電效率。實時監(jiān)測風輪等效風速的變化，及時發(fā)現(xiàn)潛在的性能問題，為風電場運營維護提供有力支持。將風輪等效風速作為關鍵指標之一，對風電場的整體性能進行評估，為風電場的持續(xù)改進和優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。0203風電場規(guī)劃風電場運營監(jiān)控風電場性能評估14附錄R(資料性附錄)多風力發(fā)電機組測試不確定度的考慮風速測量誤差包括風速計的校準誤差、風速計安裝位置引起的誤差等。功率測量誤差主要由功率測量設備的精度和校準情況決定。數(shù)據(jù)采集與處理誤差涉及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)采集頻率以及數(shù)據(jù)處理方法等因素。不確定度來源A類不確定度評估通過統(tǒng)計分析方法對測量數(shù)據(jù)進行處理，得到A類標準不確定度。B類不確定度評估基于測量設備的精度指標、校準證書等信息，采用概率分布方法評估B類標準不確定度。合成標準不確定度將A類和B類標準不確定度按照一定規(guī)則進行合成，得到合成標準不確定度。不確定度評估方法通過合理評估不確定度，可以判斷測試結果的可靠性是否滿足要求。決定測試結果的可靠性分析不確定度的主要來源，可以為優(yōu)化測試方法、提高測試精度提供有力支持。為改進測試方法提供依據(jù)不確定度越大，測試結果的準確性越低，反之則越高。影響測試結果的準確性不確定度對測試結果的影響15附錄S(資料性附錄)桁架測風塔的桅桿氣流畸變校正確保測量準確性對桅桿氣流畸變進行校正，可以顯著提高風速和風向的測量準確性，為風力發(fā)電機組的功率特性評估提供可靠數(shù)據(jù)。減小誤差影響校正的必要性未經校正的氣流畸變會導致測量結果偏離真實值，進而影響風電機組的性能評估和優(yōu)化。通過校正，可以最大程度地減小這類誤差的影響。0102校正方法氣流場模擬與實測對比通過計算機模擬桁架測風塔周圍的氣流場，并與實際測量結果進行對比分析。根據(jù)對比結果，可以對測量數(shù)據(jù)進行相應的調整和校正。桅桿形狀因子校正根據(jù)桅桿的形狀和尺寸，確定相應的形狀因子，對測量結果進行校正。這種方法可以消除桅桿形狀對氣流場的影響，提高測量精度。在進行桅桿氣流畸變校正之前，必須確保所使用的測量設備（如風速計、風向標等）已經過嚴格校準，保證其測量結果的準確性。確保測量設備準確性校正過程的注意事項校正過程中應充分考慮環(huán)境因素（如溫度、濕度、氣壓等）對測量結果的影響，并采取相應的措施加以控制或補償。考慮環(huán)境因素完成校正后，應對校正數(shù)據(jù)進行詳細的處理和分析，并妥善保存相關記錄。這些記錄對于后續(xù)的風電機組性能評估和優(yōu)化具有重要的參考價值。校正數(shù)據(jù)的處理與記錄16參考文獻參考文獻準確評估風能資源功率特性測試能夠準確評估風力發(fā)電機組在不同風速下的功率輸出，為風能資源的合理開發(fā)和利用提供重要依據(jù)。優(yōu)化風力發(fā)電機組設計通過功率特性測試，可以了解風力發(fā)電機組在不同風速下的性能表現(xiàn)，為機組的優(yōu)化設計提供數(shù)據(jù)支持。提高并網(wǎng)發(fā)電效率準確的功率特性測試有助于確保風力發(fā)電機組在并網(wǎng)發(fā)電時能夠穩(wěn)定輸出符合電網(wǎng)要求的電能，提高并網(wǎng)發(fā)電效率。01附錄E(資料性附錄)區(qū)間法確定測量不確定度的理論基礎定義區(qū)間法是一種基于統(tǒng)計學原理，通過分析和計算測量數(shù)據(jù)在一定置信水平下的波動范圍，從而確定測量結果不確定度的方法。特點區(qū)間法側重于對測量數(shù)據(jù)整體分布特征的描述，能夠更全面地反映測量結果的可靠性，為風力發(fā)電機組功率特性測試提供有力支持。區(qū)間法的定義與特點區(qū)間法的實施步驟數(shù)據(jù)采集與處理收集風力發(fā)電機組在特定條件下的功率輸出數(shù)據(jù)，并進行預處理，如異常值剔除、數(shù)據(jù)平滑等。分布類型確定根據(jù)測量數(shù)據(jù)的特征，選擇合適的概率分布類型，如正態(tài)分布、均勻分布等。置信區(qū)間計算在選定的分布類型下，根據(jù)置信水平和樣本數(shù)量，計算測量數(shù)據(jù)的置信區(qū)間。不確定度評定結合置信區(qū)間和測量結果的分布情況，對風力發(fā)電機組功率測量的不確定度進行評定。區(qū)間法在風力發(fā)電機組功率特性測試中的應用功率曲線繪制通過區(qū)間法確定各風速下的功率輸出范圍，繪制風力發(fā)電機組的功率曲線，更真實地反映機組的實際性能。測試結果比對改進方向指導將基于區(qū)間法得到的功率測量不確定度與其他測試方法進行比對，驗證測試結果的準確性和可靠性。根據(jù)不確定度的評定結果，指導風力發(fā)電機組在研發(fā)、生產和使用過程中的改進方向，提高機組的整體性能。02附錄F(規(guī)范性附錄)風速計風洞校準規(guī)程評估風速計在不同風速條件下的性能表現(xiàn)。為風力發(fā)電機組功率特性測試提供可靠的風速數(shù)據(jù)。確保風速計測量結果的準確性和可靠性。校準目的提供穩(wěn)定且可調節(jié)的風速環(huán)境。風洞標準風速計被校準風速計作為校準的參考標準，具備更高的測量精度。即待校準的風速計。校準設備初始準備安裝與調試根據(jù)誤差曲線圖及設定的誤差范圍，判定被校準風速計是否合格。校準結果判定對比標準風速計和被校準風速計的測量數(shù)據(jù)，計算誤差值，并繪制誤差曲線圖。數(shù)據(jù)處理與分析設定一系列不同的風速值，并同時記錄標準風速計和被校準風速計的測量數(shù)據(jù)。風速設定與測量檢查風洞、標準風速計及被校準風速計的工作狀態(tài)，確保設備完好無損。將標準風速計和被校準風速計按照規(guī)定的方式安裝在風洞中，確保安裝牢固且位置準確。校準步驟在進行風速計風洞校準時，應確保風洞內的氣流穩(wěn)定，避免氣流擾動對校準結果造成影響。注意事項校準過程中應嚴格按照規(guī)定的步驟進行操作，避免人為因素引入誤差。對于校準不合格的風速計，應及時進行調整或更換，以確保測量結果的準確性。03附錄G(規(guī)范性附錄)測風塔設備安裝代表性測風塔應設立在能夠代表風電場整體風況的位置，避免局部地形或障礙物對測量結果的影響。安全性確保測風塔結構穩(wěn)定，能夠承受極端天氣條件下的風載荷，并遠離潛在危險區(qū)域。可維護性考慮測風設備的安裝、維護和檢修需求，選址應便于人員和設備進出。測風塔選址原則防雷措施測風塔應配備有效的防雷系統(tǒng)，包括避雷針、接地裝置等，以防止雷電對測風設備和人身安全造成威脅。塔身材料選用高強度、耐腐蝕、輕便的塔身材料，如鋼結構或鋁合金，以確保測風塔的穩(wěn)固性和耐久性。塔高確定根據(jù)風電場的風資源特征和風機輪轂高度，合理確定測風塔的高度，以獲取準確的風速和風向數(shù)據(jù)。測風塔結構要求選用高精度、穩(wěn)定性好的風速儀，安裝在測風塔的適當高度，以準確測量風速。風速儀風向標應靈敏度高、指向準確，安裝在測風塔頂部，用于測量風向。風向標配置可靠的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)，確保實時收集并傳輸測風數(shù)據(jù)至指定平臺進行分析處理。數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)測風設備選擇與安裝010203在測風塔安裝過程中，應嚴格遵守施工安全規(guī)范，確保人員和設備安全。施工安全安裝完成后，對測風設備進行調試和校準，確保其性能達到預定要求。設備調試與校準定期對測風塔及測風設備進行維護和檢修，確保其長期穩(wěn)定運行并提供準確的測量數(shù)據(jù)。日常維護與檢修安裝過程注意事項04附錄H(規(guī)范性附錄)小型風力發(fā)電機組的功率特性測試確定測試場地選擇符合標準要求的測試場地，確保風力資源充足且無遮擋物。檢查測試設備對測試所需的儀器、傳感器等設備進行校準和檢查，確保其準確性和可靠性。安裝風力發(fā)電機組按照制造商的說明正確安裝風力發(fā)電機組，并確保其處于正常工作狀態(tài)。測試準備在不同風速下測量風力發(fā)電機組的輸出功率，繪制功率曲線，以評估其性能。功率曲線測試驗證風力發(fā)電機組在最大功率點附近是否能有效跟蹤并輸出最大功率。最大功率點跟蹤測試通過測量和計算，確定風力發(fā)電機組的風能利用系數(shù)，評估其能量轉換效率。風能利用系數(shù)測試測試方法使用合適的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，確保測試數(shù)據(jù)的準確性和完整性。數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)處理與分析對采集到的數(shù)據(jù)進行預處理，包括去噪、濾波等，以提高數(shù)據(jù)質量。數(shù)據(jù)處理運用統(tǒng)計學方法對處理后的數(shù)據(jù)進行分析，得出風力發(fā)電機組的功率特性指標。數(shù)據(jù)分析編寫測試報告根據(jù)測試結果和分析，撰寫詳細的測試報告，包括測試目的、方法、結果及結論等。報告審核與發(fā)布組織專家對測試報告進行審核，確保其客觀性和公正性，審核通過后可向公眾發(fā)布。測試報告編寫05附錄I(規(guī)范性附錄)杯式風速計和聲波風速計分級杯式風速計分級具有高精度和穩(wěn)定性，適用于要求嚴苛的科研或高端應用場景。一級杯式風速計在精度和穩(wěn)定性上略遜于一級，但性價比較高，適用于大多數(shù)工業(yè)和商業(yè)應用。二級杯式風速計經濟實用型，雖然精度和穩(wěn)定性相對較低，但足以滿足一般的風速測量需求。三級杯式風速計采用先進的聲波測量技術，具有極高的測量精度和響應速度，適用于高精度風速測量。一級聲波風速計在性能上略低于一級，但具有較好的性價比，適用于大多數(shù)風速測量場景。二級聲波風速計經濟型產品，雖然性能相對較低，但價格實惠，適用于對風速測量要求不高的場合。三級聲波風速計聲波風速計分級分級依據(jù)應用場景不同級別的風速計適用于不同的應用場景，用戶可根據(jù)實際需求選擇合適級別的產品。穩(wěn)定性風速計的穩(wěn)定性也作為分級的重要參考，一級風速計在長期運行過程中能保持較高的穩(wěn)定性。精度各級風速計的測量精度是分級的主要依據(jù)，一級最高，三級最低。在選擇杯式風速計和聲波風速計時，應首先明確測量需求，包括測量精度、穩(wěn)定性要求以及預算等因素。對于大多數(shù)工業(yè)和商業(yè)應用，二級風速計具有較好的性價比，是理想的選擇。對于科研或高端應用場景，建議選用一級風速計以確保測量結果的準確性和可靠性。在經濟受限或對風速測量要求不高的場合，可選用三級風速計以節(jié)約成本。選用建議06附錄J(規(guī)范性附錄)杯式風速計和聲波風速計評估確定杯式風速計在風力發(fā)電機組功率特性測試中的準確性和可靠性。通過對比實驗，將杯式風速計與其他高精度風速測量設備進行同步測量，分析其測量結果的偏差和穩(wěn)定性。主要包括測量精度、響應時間和長期穩(wěn)定性等。在評估過程中，需考慮杯式風速計的安裝位置、使用環(huán)境以及定期維護等因素對測量結果的影響。杯式風速計評估評估目的評估方法評估指標注意事項聲波風速計評估聲波風速計利用聲波在空氣中的傳播速度與風速之間的關系來測量風速。評估原理關注聲波風速計的測量范圍、分辨率、抗干擾能力等方面。聲波風速計適用于復雜地形和惡劣環(huán)境下的風速測量，如海上風電場等。在評估時，需結合其實際應用場景進行綜合考慮。評估重點在不同風速條件下，對聲波風速計進行校準和測試，記錄其測量數(shù)據(jù)，并與標準風速值進行對比分析。評估流程01020403適用場景杯式與聲波風速計的比較選用建議根據(jù)具體測試需求和實際使用條件，選擇合適的風速測量設備。例如，在需要快速響應的場合，可優(yōu)先考慮聲波風速計；而在長期穩(wěn)定性要求較高的場合，杯式風速計可能更為合適?；パa應用在實際測試中，可結合使用杯式風速計和聲波風速計，以充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，提高風速測量的準確性和可靠性。性能對比從測量精度、響應速度、穩(wěn)定性及環(huán)境適應性等方面對杯式風速計和聲波風速計進行綜合比較。03020107附錄K(規(guī)范性附錄)風速計現(xiàn)場比對比對目的確保風速計測量結果的準確性和可靠性。01評估不同風速計之間的測量差異。02為風力發(fā)電機組功率特性測試提供可靠的風速數(shù)據(jù)。03比對方法選擇合適的比對場地，確保場地內風速分布均勻且無遮擋物。01在同一高度和位置安裝多臺風速計，包括待比對的風速計和作為參考的標準風速計。02同步采集各風速計的測量數(shù)據(jù)，記錄測量時間、風速值等信息。03對比各風速計之間的測量數(shù)據(jù)，分析測量差異及其原因。04計算各風速計之間的測量偏差，包括平均偏差、最大偏差等。比對結果處理根據(jù)比對結果，對待比對的風速計進行校準或調整，以減小測量誤差。若比對結果不符合要求，應重新進行比對，直至滿足測試要求為止。010203比對前應對所有風速計進行檢定或校準，確保其處于正常工作狀態(tài)。比對過程中應保持各風速計的安裝位置固定不變，以避免因位置變化引起的測量誤差。比對結果應詳細記錄并妥善保存，以備后續(xù)測試和分析使用。注意事項08附錄L(規(guī)范性附錄)遙感技術的應用遙感技術通過遠距離探測和感知目標物體的信息，利用傳感器對電磁波進行收集、傳輸和處理，實現(xiàn)對地面特征的識別與分析。定義與原理遙感技術具有宏觀性、動態(tài)性、多源性等特點，能夠高效獲取大范圍、多時相的地表信息。技術特點遙感技術概述測試區(qū)域規(guī)劃利用遙感技術獲取測試區(qū)域的地形地貌、地表覆蓋等基礎數(shù)據(jù)，為測試點選址和測試方案制定提供重要依據(jù)。氣象參數(shù)獲取發(fā)電機組狀態(tài)監(jiān)測遙感技術在風力發(fā)電機組功率特性測試中的應用遙感技術可實時監(jiān)測風速、風向等氣象參數(shù)，為風力發(fā)電機組功率特性測試提供準確的環(huán)境數(shù)據(jù)支持。通過遙感技術對風力發(fā)電機組進行實時監(jiān)測，獲取機組運行狀態(tài)、葉片變形等信息，為功率特性評估提供有力手段。提高測試效率遙感技術獲取的數(shù)據(jù)具有高精度、高分辨率的特點，能夠提高功率特性測試的準確性和可靠性。提升數(shù)據(jù)準確性拓展測試應用場景遙感技術可應用于復雜地形、惡劣環(huán)境下的風力發(fā)電機組功率特性測試，拓展測試的應用范圍和場景。遙感技術能夠快速獲取大范圍的測試數(shù)據(jù)，減少人工實地勘測工作量，縮短測試周期。遙感技術應用效果分析09附錄M(資料性附錄)基于湍流強度的功率曲線數(shù)據(jù)規(guī)格化湍流強度定義計算方法通常采用一段時間內風速的標準偏差與平均風速的比值來表示。湍流強度概念湍流強度是描述風速波動程度的一個關鍵參數(shù)，反映了風的不穩(wěn)定性。湍流強度增大時，風力發(fā)電機組的功率輸出會呈現(xiàn)更劇烈的波動。功率曲線波動在高湍流強度環(huán)境下，傳統(tǒng)的功率曲線評估方法可能會產生較大誤差。評估準確性湍流強度對功率曲線的影響數(shù)據(jù)分類根據(jù)湍流強度將實測功率曲線數(shù)據(jù)進行分類。規(guī)格化處理基于湍流強度的功率曲線數(shù)據(jù)規(guī)格化方法對各類數(shù)據(jù)采用相應的算法進行規(guī)格化，以消除湍流強度對功率曲線的影響。0102評估指標通過對比規(guī)格化前后的功率曲線，評估規(guī)格化效果的顯著性和準確性。適用范圍明確該規(guī)格化方法適用的湍流強度范圍和風力發(fā)電機組類型。規(guī)格化效果評估10附錄N(資料性附錄)風向傳感器的風洞校準程序校準前準備010203確定校準目標和要求明確校準的風向傳感器類型、量程、精度等參數(shù)，以及校準所需達到的標準。選擇合適的風洞根據(jù)校準需求，選擇具有適當風速范圍、流場品質和測試環(huán)境的風洞。準備校準設備準備用于校準的標準風向傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、電源等必要的設備和工具。安裝風向傳感器連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將待校準的風向傳感器按照規(guī)定的方式安裝在風洞中，確保其牢固且測量方向正確。將風向傳感器的輸出信號連接到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定和準確。校準過程進行校準測試根據(jù)預設的校準點，逐步調整風洞的風速和風向，記錄待校準傳感器和標準傳感器在各個點的測量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理與分析對采集到的數(shù)據(jù)進行處理和分析，計算待校準傳感器在各個點的誤差，并繪制相應的誤差曲線。評估校準精度根據(jù)誤差分析結果，評估待校準風向傳感器的精度是否滿足要求。判定校準結論根據(jù)校準精度和其他相關指標，判定風向傳感器是否通過校準，并給出相應的結論和建議。校準結果評估VS撰寫詳細的校準報告，包括校準過程、結果評估、結論和建議等內容。維護和使用校準證書為通過校準的風向傳感器頒發(fā)校準證書，并注明其有效期和適用范圍。同時，應妥善保存校準證書以備后續(xù)使用。整理校準報告校準后工作11附錄O(資料性附錄)寒冷氣候下的功率特性測試01確定測試地點選擇位于寒冷氣候區(qū)域的風電場作為測試地點，確保環(huán)境條件符合標準要求。測試準備02測試設備準備準備適用于低溫環(huán)境的測試設備，包括風速計、功率計、溫度傳感器等，確保設備在寒冷條件下能正常工作。03安全措施制定詳細的安全操作規(guī)程，確保測試人員在寒冷環(huán)境下的安全。溫度影響分析分析溫度對風力發(fā)電機組功率特性的影響，包括空氣密度、湍流強度等因素的變化對功率輸出的影響。數(shù)據(jù)處理與評估對測試數(shù)據(jù)進行處理和分析，評估風力發(fā)電機組在寒冷氣候下的功率性能是